选修1-1模块(本题共2小题,共16分,第(1)小题4分,第(2)小题12分)
(1)下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中,错误的是 ( )
A.微波炉是用电热棒加热食物的 |
B.变压器应用了电磁感应现象 |
C.电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理 |
D.电磁灶是利用电磁感应原理制成的 |
(2)如图所示,质量为1kg的金属杆放在相距1m的两水平轨道上,金属杆与轨道间的动摩擦因数为0.6,两轨道间存在着竖直方向的匀强磁场,当杆中通有方向如图所示大小为5A的恒定电流时,可使金属杆向右匀速运动(g=10m/s2)
①判断两轨道间磁场的方向;
②磁感应强度B的大小为多少?
来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将( )
A.竖直向下沿直线射向地面 | B.相对于预定地点向西偏转 |
C.相对于预定地点向东偏转 | D.相对于预定地点向北偏转 |
关于带电粒子在电场或磁场中运动的表述,以下正确的是( )
A.带电粒子在磁场中运动时受到的洛伦兹力方向与粒子的速度方向垂直 |
B.带电粒子在磁场中某点受到的洛伦兹力方向与该点的磁场方向相同 |
C.带电粒子在电场中某点受到的电场力方向与该点的电场强度方向相同 |
D.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势处向低电势处运动 |
一个带电粒子,沿垂直于磁场方向,射入匀强磁场中,粒子的一段径迹如图所示,径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧.由于带电粒子使周围的空气电离,粒子的能量逐渐减小而带电量不变.不计粒子重力,从图中情况可以确定( )
A.粒子是带正电的,它所受的洛仑兹力大小不变 |
B.粒子是带正电的,它是由a点运动到b点 |
C.粒子是带负电的,它所受的洛仑兹力大小逐渐增大 |
D.粒子是带负电的,它是由a点运动到b点 |
如图所示,甲、乙两个质量相同、带等量异种电荷的带电粒子,以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN,进入方向垂直纸面向外的匀强磁场中,在磁场中做匀速圆周运动,并垂直磁场边界MN射出磁场,半圆轨迹如图中虚线所示。不计粒子所受重力及空气阻力,则下列说法中正确的是
A.甲带负电荷,乙带正电荷 |
B.洛伦兹力对甲做正功 |
C.甲的速率大于乙的速率 |
D.甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间 |
如图,在阴极射管正下方平行放置一根通有足够强直流电流的长直导线,且导线中电流方向水平向右,则阴极射线将会( )
A.向上偏转 |
B.向下偏转 |
C.向纸内偏转 |
D.向纸外偏转 |
一带电粒子沿垂直磁场方向射入一匀强磁场,经过一铅板P后,半径减小,轨迹如图所示。则下列说法正确的是
A.粒子带正电,速度逐渐减小 |
B.粒子带负电,速度逐渐减小 |
C.粒子带正电,速度逐渐增大 |
D.粒子带负电,速度逐渐增大 |
如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场边界上A点有一离子源,能平行于纸面源源不断地向各种方向发射速度大小均为2kBr的带正电的粒子(重力不计),其中k为粒子的比荷,则粒子在磁场中运动的最长时间为
A. | B. | C. | D. |
一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场中,粒子的一段运动径迹如图所示。若径迹上的每一小段都可近似看成圆弧,由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电量不变),则从图中情况可以确定( )
A.粒子是从a运动到b,带正电 |
B.粒子是从b运动到a,带正电 |
C.粒子是从a运动到b,带负电 |
D.粒子是从b运动到a,带负电 |
在电视机的显像管中,电子束的扫描是用磁偏转技术实现的,其扫描原理如图所示.电子从电子枪射出,向右射入圆形区域内的偏转磁场,磁场方向垂直于圆面,设磁场方向向里时磁感应强度为正值.当不加磁场时,电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点.为了使屏幕上出现一条以M点为中点,并从P点向Q点逐次扫描的亮线PQ,偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律应是图中的( )
如图所示,套在很长的绝缘直棒上的小球,质量为1.0×10-4 kg,带4.0×10-4 C的正电荷,小球在棒上可以滑动,将此棒竖直放置在沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中,匀强电场的电场强度E=10 N/C,方向水平向右,匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T,方向为垂直于纸面向里,小球与棒间的动摩擦因数为μ=0.2,(设小球在运动过程中所带电荷量保持不变,g取10 m/s2)
A.小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为10m/s2 |
B.小球由静止沿棒竖直下落最大速度2m/s |
C.若磁场的方向反向,其余条件不变,小球由静止沿棒竖直下落的最大加速度为5m/s2 |
D.若磁场的方向反向,其余条件不变,小球由静止沿棒竖直下落的最大速度为45m/s |
如图所示,地面上方存在竖直向下的匀强磁场(不考虑地磁场影响),一带正电小球从高处由静止释放,则其落地时间与无磁场时相比
A.变大 | B.变小 | C.不变 | D.无法确定 |
每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,(如图,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将( )
A.向东偏转 | B.向南偏转 | C.向西偏转 | D.向北偏转 |
如图所示,x轴上方存在磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外(图中未画出)。x轴下方存在匀强电场,场强大小为E,方向沿与x轴负方向成60°角斜向下。一个质量为m,带电量为+e的质子以速度v0从O点沿y轴正方向射入匀强磁场区域。质子飞出磁场区域后,从b点处穿过x轴进入匀强电场中,速度方向与x轴正方向成30°,之后通过了b点正下方的c点。不计质子的重力。
(1)求出圆形匀强磁场区域的最小半径和最小面积;
(2)求出b点到c点的距离